学年人教版高中地理必修1第二章 第四节.docx
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学年人教版高中地理必修1第二章第四节
第四节 大气的水平运动
课程标准
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
学习目标
1.运用图示解释风的形成。
2.理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。
3.能够利用气压分布图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。
1.风的形成过程
地表受热不均⇒气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气从高气压区向低气压区作水平运动⇒风
2.风的形成原因
3.受力分析(北半球近地面)
符号
F1
F2
F3
类型
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
方向
垂直于等压线,由高压指向低压
与风向相反
总是垂直于风向,北半球向右偏转,南半球向左偏转
4.高空中的风和近地面的风比较
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线之间成一夹角
判断
1.水平气压梯度力是形成风的直接原因。
(√)
2.随着海拔的升高,风向与等压线的夹角越来越小。
(√)
3.高空的风只受水平气压梯度力和摩擦力的影响,风向与等压线平行。
(×)
4.摩擦力只影响风速,不影响风向。
(×)
探究点 大气的水平运动
风力发电是把风的动能转化为电能,风电作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
从理论上讲,高空风电项目效益要显著高于低空风电项目。
美国环境和气候科学家在报告中指出:
来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。
从风的形成过程来看,空气质点主要受三个力的影响,请按以下三种情况,描述风向的特点并以北半球为例画出示意图。
1.受单一水平气压梯度力的作用:
__________________________________________________。
答案 风向垂直于等压线,由高压指向低压
2.高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用:
_______________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 风向平行于等压线
3.近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用:
______________________
_______________________________________________________________________________。
答案 风向与等压线斜交
1.影响风的三种力
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向
水平气压梯度力
始终与等压线垂直,由高压指向低压
等压线越密集,水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大,风速越大
垂直于等压线,由高压指向低压
地转偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度增加而增加,赤道为零
不影响风速大小
北半球使风向右偏,南半球使风向左偏
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小
使风速减小
与其他两力共同作用,使风向总是与等压线斜交
2.风力的判读
(1)同一幅图,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,风力越小。
(2)不同图幅,相同比例尺时,两条相邻等压线差值越大,水平气压梯度力越大,风力越大;差值越小,风力越小。
3.风向的确定
第一步:
画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步:
确定南、北半球。
第三步:
按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°~45°偏角的风向(近地面),或画出与等压线平行的风向(高空)。
(如下图)
读“北半球某区域等压线分布图”,回答1~2题。
1.图中①②③④四个箭头中,表示风向正确的是( )
A.①B.②C.③D.④
2.图中①②③④四处风力最大的是( )
A.①B.②C.③D.④
答案 1.C 2.C
解析 第1题,图示区域位于北半球,风向应该是在水平气压梯度力的基础上右偏形成的,而水平气压梯度力应由高压指向低压,所以图中③正确。
第2题,在同一幅等压线分布图上,等压线越密集的地方,表明水平气压梯度力越大,风力就越大。
从图中看,③处等压线最密集。
下图为“某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位:
百帕)分布图”。
读图完成1~2题。
1.图中风速最大的点为( )
A.甲B.乙
C.丙D.丁
2.甲、乙、丙、丁四点的风向依次是( )
A.西北、东北、东南、西北B.东南、西南、东南、西南
C.西北、东北、西北、东南D.东南、西南、东南、西北
答案 1.A 2.A
解析 第1题,从图中可以看出,图中甲处附近的等压线最密集,水平气压梯度力最大,因而风速最大。
第2题,分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线,以垂线为基准北半球向右偏,南半球向左偏30°~45°,即为风向。
(2018·安徽省皖中联考)下图为“某地高空同一等压面上等高线变化图”。
甲、乙、丙三地对应的近地面为甲′、乙′、丙′,由甲到丙海拔逐渐降低。
据图完成3~4题。
3.最能反映沿MN线对应剖面的近地面气压分布状况的是( )
4.此时乙点的风向为( )
A.东南风B南风
C.西北风D北风
答案 3.D 4.D
解析 第3题,因近地面气压较高,远高于500百帕,故排除A、C选项。
甲、乙、丙三地对应的近地面甲′、乙′、丙′等压面分布与高空相反,因甲到丙海拔逐渐降低,故高空甲地等压面向高空低压区凸出,丙地等压面向地面高压区凹陷,故B项错误,D项正确。
第4题,同一等压面甲地海拔高、丙地海拔低,故同一海拔甲地气压高、丙地气压低,风从甲吹向丙。
且该地位于北半球高空,受地转偏向力影响,乙点的风向与等压线平行,为北风。
5.读“实际大气中的风向图”,回答下列问题。
(1)实际大气中的②与等压线的关系是____________。
此图表示的地区在________半球。
(2)①与等压线的关系是__________________,其方向是________________________。
(3)若无④,只受①③影响,则②与等压线的关系是______,①与③的关系是_______________。
(4)图中M、N两地相比,风力较大的是________地,原因是____________________________。
答案
(1)成一夹角 北
(2)垂直 由高压指向低压
(3)平行 大小相等,方向相反
(4)N N地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大
(2018·山东济宁期末)下图所示为“2018年1月19日某时刻我国东部海平面等压线分布(单位:
hPa)”。
读图完成1~2题。
1.①地风向为( )
A.东北风B.西北风
C.东南风D.西南风
2.下列地点中,风力最大的是( )
A.①地B.②地
C.③地D.④地
答案 1.A 2.D
解析 第1题,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,北半球向右偏。
根据图示等压线数值,①地风向为东北风,A对。
第2题,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大。
根据图中等压线可知,④地等压线最密集,风力最大,D对。
下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图(单位:
hPa)”。
读图回答3~4题。
3.图中表示水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和风向的字母依次是( )
A.a、b、c、dB.a、b、d、c
C.b、a、d、cD.c、b、a、d
4.图中决定风速大小的力主要是( )
A.a、dB.c、d
C.a、cD.b、d
答案 3.B 4.A
解析 第3题,图中a垂直于等压线,由高压指向低压,应为水平气压梯度力;北半球地转偏向力右偏,c应为风向;摩擦力与风向相反,应为d,地转偏向力与风向垂直,应为b。
第4题,水平气压梯度力a和摩擦力d是决定风速大小的力。
等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。
据此回答5~6题。
5.下列四幅等压线图(单位:
百帕)中,P点所在位置风力最大的是( )
6.B图(北半球)中P地的风向为( )
A.东北风B.东南风
C.西南风D.西北风
答案 5.C 6.A
解析 第5题,C、D图中气压梯度大于A、B图中,且C图比D图中P处等压线更密集,故P点所在位置风力最大的是C图。
第6题,P点在北半球,北部为高压,故P点的风向为东北风。
读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”,回答7~8题。
7.该地的空间位置可能是( )
A.北半球;近地面B.北半球;高空
C.南半球;近地面D.南半球;高空
8.若该地位于上海4000米的高空,则此时上海的天气状况为( )
A.高温多雨B.低温少雨
C.阴雨连绵D.晴朗干燥
答案 7.B 8.D
解析 第7题,根据地转偏向力相对于水平气压梯度力向右偏,可判断该地位于北半球;根据风向与等压线平行,可确定该地位于高空。
第8题,上海的高空是低压,近地面为高压,天气晴朗。
下图示意一等高面。
M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。
①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时O点空气运动的可能方向。
读图回答9~11题。
9.若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④
10.若此图表示高空等高面,PMA.③或④B.②或⑧C.③或⑦D.⑥或⑦
11.近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向( )
A.与空气运动方向成180°角
B.与空气运动方向成90°角
C.与水平气压梯度力方向成90°角
D.与水平气压梯度力方向成180°角
答案 9.A 10.C 11.D
解析 第9题,PM>PN时,⑤为水平气压梯度力,⑦为北半球高空风向,⑥为北半球近地面风向。
第10题,高空风向与等压线平行,PM第11题,摩擦力和地转偏向力的合力与水平气压梯度力是一对平衡力,方向相反。
(2018·辽宁实验中学期末)下图为“南半球某地某日海平面等压线分布示意图”。
读图完成12~13题。
12.图中从甲地到乙地的气流方向,正确的是( )
A.①B.②C.③D.④
13.图中a、b、c、d四点中风力最小的是( )
A.aB.bC.cD.d
答案 12.C 13.A
解析 第12题,南半球地转偏向力向左偏,所以图中从甲地到乙地的气流方向一直向左偏,选择C。
第13题,等压线密集的地区水平气压梯度力大,风力大;反之,等压线稀疏的地区水平气压梯度力小,风力小。
图中a、b、c、d四点中a点附近等压线最稀疏,风力最小,选择A。
14.下图是“某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图”。
读图回答下列问题。
(1)图中有M、O、P三个气压中心,其中高压中心是__________。
(2)图示地区位于________半球,说明判断依据。
(3)图中②③④三处中,风力最大的是_________,理由是
________________________________________________________________________。
(4)在图中箭头①处画出气流所受的力。
(5)下列等压面示意图中,能正确表示甲—乙沿线气压分布状况的是( )
答案
(1)P
(2)北 水平气流向右偏转。
(3)③ 等压线最密集,水平气压梯度力最大
(4)如下图:
(5)D
解析 第
(1)题,从图中气流运动方向可知P为高压中心。
第
(2)题,从气流向右偏转可知图示地区为北半球。
第(3)题,③处等压线最密集,风力最大。
第(4)题,已知①处位于北半球,据影响风的三种力的关系画出各力的方向。
第(5)题,甲—乙沿线近地面M、O为低压中心,等压面向下凹,其高空为高压中心,等压面向上凸。
15.(2018·福建永春县第一中学月考)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 风能是备受青睐的绿色能源,但越来越多的研究表明,全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。
国家气候中心的一项最新研究显示,近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。
材料二 某海岸附近的等压面示意图。
(1)当发生材料二中图示情况时,应出现于下图中的________时段。
(2)由材料一:
“近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。
”若材料二图示为我国现在的等压面示意图,则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前________(填“变大”或“变小”)了。
(3)试在材料二图中画出此时的热力环流方向。
(4)下图为材料二图示地区的水平气压分布图,图中箭头表示c处的最终风向。
试在图中标出水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)、摩擦力(F3)。
答案
(1)9~17时
(2)变小 (3)如下图所示:
(4)如下图所示:
解析
(1)图示陆地气压低于海洋,根据热力环流原理,此时段陆地温度应高于海洋。
(2)风速变慢说明气压差在减小,所以a、b间等压面弯曲程度应比50年前小了。
(3)据等压面弯曲方向可判断热力环流方向为顺时针。
(4)据图示风向右偏可判断位于北半球,据影响风的三种力的特点画出各力的方向。